Ujian Rangkaian Optik untuk 100G/400G: Margin-Playbook Penerimaan Pertama

Pautan Ethernet 100G atau 400G boleh muncul, melepasi trafik, dan masih menjadi calon yang lemah untuk penggunaan pengeluaran. Itulah masalah utama iniujian rangkaian optik untuk transceiver 100G dan pautan 400Galiran kerja direka untuk menyelesaikan.

 

Untuk penerimaan medan, pengesahan kebolehoperasian dan penyelesaian masalah pasca-pasang, soalan yang berguna bukan sekadar, "Adakah transceiver berfungsi?" Ia adalah:Berapakah margin operasi yang tinggal sebelum pautan berhenti berfungsi dengan pasti?

 

Panduan ini memfokuskan pada penerimaan tahap-rangkaian: transceiver, port hos, laluan gentian, keadaan penyambung, gelagat FEC, suhu dan beban trafik sebagai satu sistem pengendalian. Jika keperluan anda ialah pemeriksaan masuk atau kelayakan modul peringkat-kilang, gunakan kamimodul-proses pengesahan transceiver optikalsebagai sempadan ujian yang berasingan.

 

 

Port hijau mewujudkan kesalingoperasian asas. Ia tidak menunjukkan berapa banyak -fizikal jidar lapisan kekal. Untukamalan terbaik ujian rangkaian optikOleh itu, penerimaan memerlukan bukti daripada laluan pasif, kuasa optik, kualiti isyarat, gelagat BER/FEC, pengedaran lorong, trafik mampan dan suhu, dan bukannya keadaan pautan semata-mata.

 

Perkara ini paling penting pada pautan-bergantung FEC. Penerima boleh terus menyampaikan trafik pengguna yang bersih sementara ralat mentah sudah dibetulkan di bawah lapisan MAC. Dalam seni bina PCS Ethernet 200G/400G, RS(544,514) menggunakan kata kod 544 simbol yang mengandungi 514 simbol data, dengan simbol 10-bit dan keupayaan pembetulan sehingga 15 ralat simbol bagi setiap kata kod. Itu berlakubukanbuat satu ambang penerimaan BER universal, tetapi ia menerangkan sebab "ralat-FEC=0" sahaja memberitahu kita sedikit tentang baki pembetulan margin. (Perikatan Ethernet)

 

Kami tidak akan meluluskan pautan 400G yang digunakan daripada laporan yang mengandungi hanya "pautan", beberapa ping yang berjaya dan kehilangan paket sifar. Pemerhatian tersebut adalah pemeriksaan perkhidmatan yang berguna; mereka tidak memberitahu kami sama ada aktiviti FEC yang diperbetulkan adalah stabil, sama ada satu lorong membawa kebanyakan ralat, atau sama ada kadar ralat meningkat apabila modul memanas.

 

Oleh itu, soalan penerimaan adalah lebih sempit dan lebih sukar:adakah sistem yang dipasang mengekalkan margin yang mencukupi di bawah keadaan di mana ia sebenarnya akan beroperasi?

 

 

 

Garis dasar ujian yang boleh diulang harus cukup terperinci untuk jurutera lain untuk menghasilkan semula.

 

Sebelum mengosongkan pembilang, menukar modul atau membersihkan penyambung, rekodkan SKU transceiver, kedua-dua platform hos dan port fizikal, versi NOS/perisian tegar, mod FEC yang dikonfigurasikan, jenis gentian, jenis penyambung, panjang laluan, susunan pecahan, suhu modul, keadaan ambien, corak trafik dan cap waktu di mana kaunter ditetapkan semula.

 

Kami mengesyorkan menyimpan garis dasar sebelum campur tangan pertama.

 

Menukar modul, port, tampalan gentian dan tetapan FEC dalam langkah penyelesaian masalah yang sama boleh memulihkan perkhidmatan, tetapi ia memusnahkan bukti yang diperlukan untuk menentukan perkara yang sebenarnya membetulkan kesalahan. Tukar satu pembolehubah, jalankan semula tetingkap ukuran yang sama dan bandingkan dengan garis dasar yang disimpan.

 

Terdapat satu lagi perbezaan yang patut didokumentasikan kerana ia menghalang hujah kemudian dalam semakan penggunaan. Setiap keputusan berangka harus tergolong dalam satu daripada tiga peringkat bukti.

 

Had spesifikasiialah spesifikasi IEEE PMD, MSA atau modul tepat yang berkenaan. Melintasinya adalah masalah pematuhan.Band pengawal projekialah peraturan penerimaan dalaman yang sengaja lebih ketat daripada spesifikasi formal.Trend yang diperhatikanmenerangkan pergerakan mengikut masa, suhu atau beban trafik walaupun setiap nilai mutlak kekal dalam spesifikasi.

 

Jangan labelkan jalur pengawal dalaman sebagai had IEEE. Sebaliknya, jangan tolak arah aliran yang semakin merosot hanya kerana sampel terbaharu belum melepasi had rasmi lagi.

 

 

Pengesahan laluan-fizikal harus dilakukan sebelum pertukaran modul berulang.

 

Untuk gentian yang dipasang, ujian Tahap 1 meliputi kehilangan, panjang dan kekutuban; Tahap 2 menambah maklumat OTDR yang boleh menyetempatkan acara dan memberikan penglihatan yang lebih mendalam kepada penyumbang kepada kerugian dan kerugian pulangan optik. Panduan pengujian gentian-TIA juga menganggap pemeriksaan penyambung sebagai sebahagian daripada-proses ujian medan. (Konsortium Teknologi Gentian Optik TIA)

 

 

Perbezaan itu penting dalam kerja 100G dan 400G. Keputusan OLTS memberitahu anda sama ada pengecilan-ke-akhir memenuhi belanjawan yang dimaksudkan; jejak OTDR berguna apabila anda perlu tahudi manasatu kejadian tidak normal berlaku. Kedua-dua ukuran tidak boleh ditafsirkan sebagai pengganti untuk memeriksa muka hujung penyambung itu sendiri.

 

Dalamujian rangkaian optik untuk transceiver 400G, laluan MPO/MTP juga memerlukan pemeriksaan kekutuban dan lorong-. Jika satu lorong 400G mengumpul lebih banyak aktiviti FEC daripada yang lain, petakan lorong itu kembali ke laluan pasif sebelum menggantikan setiap peranti aktif dalam pautan.

 

Jumlah kuasa atau ukuran kerugian boleh kekal diterima manakala penyambung setempat, pantulan, selekoh atau lorong-gangguan khusus menggunakan margin. Itulah sebabnya memulakan penyelesaian masalah dengan "cuba transceiver lain" biasanya merupakan langkah pertama yang tidak cekap.

 

 

Langkah kuasa optik-seharusnya menukar "Kuasa Rx dalam julat" menjadi pernyataan margin yang boleh diukur.

 

Mulakan dengan had untuk SKU dan PMD yang tepat. Rekod data Tx dan Rx daripada DDM/DOM, kemudian silang-periksa ukuran penerimaan kritikal dengan peralatan yang ditentukur apabila projek memerlukan pengesahan bilik kepala-penerima atau kehilangan yang tepat.

 

 

Pertimbangkan contoh ilustrasi. Andaikan had penerima yang berkenaan untuk kes ujian tertentu ialah−9.0 dBm, manakala meter yang ditentukur menunjukkan−5.4 dBmpada penerima. Ruang kepala sebelah-penerima ialah 3.6 dB. Jika DDM melaporkan secara serentak−4.6 dBm, perbezaan DDM-ke-meter ialah 0.8 dB. Nombor-nombor ini sengaja digambarkan;−9.0 dBm bukan ambang universal 100G atau 400G, dan had yang betul mesti datang daripada spesifikasi PMD/modul sebenar.

 

Pengiraan itu lebih berguna daripada "pas kuasa" binari. Ia memisahkan had rasmi daripada ruang kepala yang tinggal dan juga merekodkan sama ada telemetri modul itu sendiri cukup bersetuju dengan rujukan yang ditentukur untuk kegunaan yang dimaksudkan.

 

Jika DDM mengatakan penerima sihat tetapi ukuran luaran tidak bersetuju, rekodkan percanggahan dan bukannya memilih secara senyap mana-mana nombor yang kelihatan lebih baik.

 

Logik yang sama berlaku untukUjian kuasa optik 100G QSFP28sebagai ukuran teknikal walaupun ia tidak digunakan di sini sebagai varian kata kunci SEO yang berasingan. Spesifikasi Tx/Rx khusus SKU-adalah kuasa; DDM ialah sumber diagnostik berterusan; ukuran yang ditentukur adalah rujukan apabila penerimaan memerlukan data kuasa yang boleh dikesan.

 

Nombor kedua juga penting: kehilangan laluan yang dijangkakan. Jika nilai penerima yang diukur secara tiba-tiba menghampiri had, bandingkan gentian, penyambung, dan kehilangan sambatan sebenar terhadap reka bentuk dan bukannya dengan serta-merta menganggap output pemancar yang lemah.

 

Output praktikal daripada langkah ini hendaklah mengandungi had yang berkenaan, ukuran yang ditentukur, bacaan DDM, delta DDM, gelagat laluan yang dijangka dan apa sahaja jalur pengawal projek yang telah dipersetujui terlebih dahulu.

 

 

Untukujian rangkaian optik dengan analisis FEC, PAM4 dan NRZ tidak boleh dipaksa melalui-aliran kerja kualiti pemancar yang sama.

 

Untuk NRZ PMD yang berkenaan, gelagat mata/topeng kekal berguna untuk pencirian pemancar. Untuk PMD PAM4, TDECQ ialah kelas metrik kualiti-pemancar yang berkaitan di mana spesifikasi Ethernet yang berkenaan memerlukannya; IEEE 802.3bs berfungsi dengan jelas membangunkan metodologi TDECQ untuk 400GBASE-DR4. (IEEE 802.3bs)

 

 

Soalan medan yang lebih berguna ialahbila hendak meningkat kepada TDECQ.

 

Jika pautan PAM4 yang digunakan tiba-tiba membangunkan FEC yang tinggi pada satu lorong sementara kegagalan berkait dengan laluan MPO tertentu, mulakan dengan penyambung, pemetaan lorong dan ujian swap terkawal. Menjalankan ujian kualiti pemancar penuh- terlebih dahulu tidak mungkin mengasingkan domain kerosakan yang paling mudah.

 

Jika keabnormalan mengikuti pemancar modul yang sama merentasi-laluan baik yang diketahui atau muncul pada lebih daripada satu hos terkawal manakala bukti laluan-kuasa dan pasif kekal stabil, pencirian kualiti-pemancar menjadi langkah seterusnya yang lebih kukuh. Perkara yang sama berlaku apabila kelayakan memerlukan pembuktian pemancar itu sendiri terhadap PMD yang berkenaan.

 

Peraturan keputusan ini menghalang TDECQ daripada menjadi medan hiasan-nombor laporan. Ia bernilai apabila hipotesis kesalahan atau objektif pematuhan sebenarnya melibatkan kualiti pemancar PAM4.

 

 

BER dan FEC harus dibaca sebagai rantai bukti.

 

Mulakan dengan tingkah laku ralat mentah atau pra-FEC di mana platform mendedahkannya. Kemudian periksa aktiviti FEC yang diperbetulkan, kata kod yang tidak boleh dibetulkan atau-ralat siaran FEC, pengedaran lorong, CRC/bingkai-gelagat kehilangan dan akhirnya kesan perkhidmatan.

 

Untukujian rangkaian optik keperluan BER, peraturan yang paling penting ialah tiada ambang BER tunggal harus disalin merentas sistem 100G NRZ, 100G PAM4 dan 400G PAM4 tanpa menyemak seni bina yang berkenaan. RS(544,514) sendiri menyediakan satu sauh berangka yang berguna: kod tersebut mempunyai 30 simbol pariti dan boleh membetulkan sehingga 15 simbol 10-bit yang salah dalam kata kod. Maksudnya untuk pautan digunakan yang boleh diterima masih bergantung pada PHY yang ditentukan dan margin operasi yang diperlukan.

 

Oleh itu, -Nilai FEC sifar ialah hasil-berkualiti perkhidmatan, bukan ukuran jidar yang lengkap. Jika kata kod yang diperbetulkan meningkat dengan mendadak apabila pautan menjadi panas, atau jika kebanyakan ralat tertumpu pada satu lorong, pautan itu memberi anda maklumat sebelum kehilangan paket muncul.

 

Untuk makmalUjian BER transceiver 400G, pengesahan sedar -FEC boleh pergi lebih jauh daripada sekadar membaca kaunter port. Ethernet Alliance menerangkan ujian penerima tertekan di mana satu lorong dimuatkan dengan corak berkod FEC-tegas manakala lorong lain membawa corak sejajar yang dikodkan dengan betul; pendekatan yang sama boleh mendedahkan setiap-BER mentah lorong, ketumpatan ralat dan korelasi lorong. Itu lebih dekat dengan ujian margin daripada satu keputusan "lalu lintas lalu lintas".

 

Sifar siaran-Ralat FEC masih boleh menyembunyikan pautan yang lemah

 

 

Pautan dengan sifar siaran-ralat FEC masih boleh menggunakan margin pembetulan yang ketara.

 

Syarat yang menentukan apa yang perlu dilakukan seterusnya ialahaliran ralat pra-FEC/dibetulkan-. Pembetulan tahap rendah-yang stabil sepanjang selang masa terkawal ialah keadaan diagnostik yang berbeza daripada beban pembetulan yang memecut dengan suhu, gangguan penyambung atau satu lorong tertentu.

 

Agregat BER boleh menyembunyikan satu lorong lemah

 

 

Untuk berbilang-lorong 400G, periksa pengedaran lorong apabila hos mendedahkannya.

 

Jika satu lorong merosot manakala yang lain kekal secara perbandingan stabil, utamakan laluan optik lorong itu, kedudukan penyambung, saluran modul dan pertukaran port/modul terkawal itu. Jika semua lorong naik bersama-sama, luaskan hipotesis kerosakan terhadap pembolehubah biasa seperti-kelakuan terma lebar modul,-konfigurasi sisi hos atau masalah-isyarat tahap-sistem.

 

Itulah penghakiman kata-kata asal "kelas masalah yang berbeza" yang masih belum selesai.

 

 

Hantaran permulaan-minit sejuk-merupakan bukti lemah untuk pautan yang dijangka berjalan secara berterusan.

 

Untuk pengesahan medan, tentukan tetingkap pemerhatian yang boleh diulang dan log data yang sama pada setiap titik. Prosedur projek praktikal mungkin menangkap sampel garis dasar, 30 minit dan 60 minit. Titik masa tersebut adalah contoh operasi,bukan syarat penerimaan IEEE.

 

Aliran kod kata-yang ilustrasi menunjukkan sebab cerun itu penting. Katakan pautan merekodkan 10,000 peristiwa yang diperbetulkan pada garis dasar, 12,000 selepas 30 minit dan 13,000 selepas 60 minit di bawah profil trafik yang sama. Bandingkan dengan pautan kedua yang bergerak dari 10,000 kepada 40,000 dan kemudian 160,000 dalam selang yang sama. Nilai mutlak dalam contoh ini bukan had lulus/gagal; corak pertumbuhan kedua adalah sebab untuk menyiasat margin di bawah suhu.

 

Kadar pembetulan yang dipercepatkan apabila suhu meningkat ialah isyarat marginaliti.

 

Keputusan seterusnya bergantung pada bagaimana ralat diedarkan. Jika semua lorong meningkat bersama-sama apabila suhu kes meningkat, siasat pembolehubah terma, lebar-modul, hos dan konfigurasi biasa. Jika satu lorong memacu kebanyakan peningkatan, kembali ke lorong/laluan/saluran modul yang sepadan sebelum menyalahkan keseluruhan antara muka. Sempadan keadaan itulah yang menjadikan amaran terma generik kepada peraturan pengasingan kesalahan{4}}yang boleh digunakan.

 

Rekod suhu di sebelah pembilang ralat. Tangkapan skrin BER atau FEC tanpa suhu modul dan masa ujian yang telah berlalu adalah kurang berguna apabila seseorang kemudiannya cuba menghasilkan semula kesalahan itu.

 

 

Urutan penyelesaian masalah yang berguna beralih daripada gejala kepada ujian yang boleh mendiskriminasi antara domain kerosakan.

 

• Kuasa Rx rendah:periksa dan bersihkan penyambung, sahkan kehilangan laluan-pasif dan bandingkan kuasa pemancar di hujung bertentangan. Jika ukuran luaran adalah normal tetapi DDM kekal tidak normal, siasat laluan telemetri/pelaporan daripada menganggap nilai DDM sebagai kebenaran yang ditentukur.
   
• Kuasa Rx biasa dengan FEC tinggi:semak pengedaran lorong, keadaan penyambung, konfigurasi FEC, padanan modulasi/PMD dan suhu. Kuasa purata biasa tidak menghilangkan -kualiti atau lorong-kemerosotan khusus isyarat.
   
• Satu lorong jauh lebih teruk:petakan lorong ke laluan pasif dan saluran modul, kemudian tukar satu pembolehubah pada satu masa. Ralat yang mengikuti modul menghala ke arah yang berbeza daripada yang kekal dengan kedudukan gentian atau port hos.
   
• CRC pada antara muka hiliran:kaitkan kaunter hulu, arah lalu lintas dan bukti FEC sebelum menggantikan optik yang dipasang pada pelabuhan yang memaparkan CRC. Tempat di mana ralat diperhatikan tidak secara automatik di mana ia berasal.
   
• Kepak pautan selepas memanaskan badan:-kaitkan peristiwa dengan suhu modul, kuasa optik, arah aliran FEC yang diperbetulkan dan gelagat lorong dan bukannya bergantung pada-log satah kawalan sahaja.
   
• Modul penggantian berkelakuan sama:berhenti berbasikal melalui modul. Kembali ke laluan gentian, port hos, konfigurasi dan hipotesis kebolehoperasian.

 

Urutan di atas memberitahu anda perkara yang perlu diperiksa dahulu; ia berlakubukanmemberitahu anda bahawa setiap kes "Rx/high FEC biasa" mempunyai punca yang sama. Pembolehubah yang mengubah tindakan seterusnya ialah sama ada kemerosotan mengikut modul, kekal dengan laluan/lorong optik atau kekal dengan port hos selepas pertukaran-pembolehubah terkawal.

 

Untuk pengasingan modul/serat/hos yang lebih mendalam setelah pembahagian pertama diketahui, gunakan kamiujian rangkaian optik untuk penyelesaian masalah transceiveraliran kerja.

 

Di sini jugalah bukti projek pertama-menjadi lebih berharga daripada jadual penyelesaian masalah generik yang lain. Tangkapan skrin sebenar yang menunjukkan lorong mana yang bergerak, pada suhu berapa, selepas itu pertukaran, adalah bukti yang lebih kukuh daripada perenggan yang mengatakan bahawa "banyak faktor boleh menyebabkan ralat FEC."

 

 

Untukujian rangkaian optik untuk transceiver 100G, serta pautan 400G, rekod penerimaan pengeluaran sepatutnya membenarkan jurutera lain membina semula sebab pautan itu ditandatangani.

 

Gunakan tiga peringkat bukti secara konsisten: thehad specmentakrifkan pematuhan formal, yangband pengawal projekmentakrifkan berapa banyak margin tambahan yang diperlukan oleh penggunaan anda, dantrend yang diperhatikanmenunjukkan sama ada pautan kekal stabil mengikut masa, trafik dan suhu.

 

Untuk pautan 100G/400G, rekod penerimaan hendaklah menangkap perkara berikut:

 

1. Garis dasar konfigurasi:SKU transceiver tepat, hos, port, perisian tegar/NOS, mod FEC, konfigurasi pecahan dan keadaan pengekodan yang berkaitan.
    
2. Laluan fizikal:status pemeriksaan, pengesahan penyambung/polariti, jenis dan panjang gentian, dan bukti kehilangan/OTDR di mana laluan memerlukannya.
    
3. Kuasa optik:Bacaan Tx/Rx, semak silang{0}}yang ditentukur jika perlu, had penerima/pemancar yang berkenaan dan ruang kepala projek yang tinggal.
    
4. Kualiti isyarat:NRZ- atau PAM4-bukti kualiti pemancar yang sesuai apabila PMD atau hipotesis kerosakan memerlukannya.
    
5. BER/FEC:tingkah laku mentah atau pra-FEC jika ada, aktiviti yang diperbetulkan dan tidak boleh dibetulkan, pengedaran setiap-lorong, selang pemerhatian dan keadaan trafik.
    
6. Tingkah laku terma:suhu pada setiap titik pengukuran ditambah arah dan kadar ralat-perubahan balas.
    
7. Saling kendali:bukti daripada gabungan hos/modul/laluan sebenar dan bukannya mengandaikan bahawa pematuhan spesifikasi bebas membuktikan setiap gabungan sistem. Ujian 400G berbilang-vendor oleh OpenZR+ telah menunjukkan sebab peristiwa saling kendali-peringkat sistem menggunakan berbilang modul, penghala dan pautan optik daripada bergantung pada pematuhan komponen individu sahaja. (OpenZR+ MSA)
    
8. Kebolehkesanan:cap masa, ujian-pengenalpastian peralatan jika berkaitan, sumber ambang dan orang/pasukan yang bertanggungjawab untuk semakan.

 

Senarai semak ini sengaja dibukaaparekod penerimaan yang kukuh mengandungi. Bahagian yang tidak boleh dikurangkan secara jujur ​​kepada satu jadual web generik ialah hos- dan bukti margin khusus-SKU di sebalik penggunaan tertentu.

 

Berikut ialah pembolehubah yang biasanya ditinggalkan oleh kenyataan pembekal generik:laporan ujian kilang mengesahkan modul di bawah keadaan ujian yang direkodkan; ia tidak memperakui laluan gentian terpasang pelanggan, konfigurasi hos atau persekitaran terma.

 

Untuk modul yang dibekalkan oleh FB-LINK, ujian kilang sudah termasuk pemeriksaan optikal dan BER-dan laporan ujian tersedia untuk kumpulan yang berkenaan atau nombor siri individu atas permintaan. Itu memberi kami garis dasar tahap-modul; diterima pakai-pautan masih memerlukan hos, gentian, FEC dan semakan persekitaran yang diterangkan di atas. Tapak semasa FB-LINK secara eksplisit menerangkan-kuasa, mata-rajah, BER dan suhu-ujian kilang yang berkaitan dan ketersediaan laporan ujian.

 

Jika anda mengesahkan penggunaan tertentu, hantarkan kepada kami model suis, jenis port, SKU PMD/modul yang dimaksudkan, jenis gentian/penyambung, jarak, mod FEC dan keperluan suhu. Kami boleh menggunakan input tersebut untuk mengenal pasti bukti ujian modul yang berkaitan dan semakan keserasian dan bukannya membalas dengan pernyataan "100% diuji" generik.

 

Untuk penggunaan 100G sedia ada, pilihan modul yang dirancang tersedia dalam kamiJulat 100G QSFP28. Untuk pengerahan-ketumpatan yang lebih tinggi, lihatJulat 400G QSFP-DDdan minta syarat ujian yang berkaitan dengan hos dan jangkauan sasaran.

 

 

Amalan terbaik ujian rangkaian optikseharusnya meninggalkan anda dengan lebih daripada antara muka hijau dan tangkapan skrin kuasa Rx. Mereka harus menunjukkan had yang berkenaan, ruang kepala yang tinggal, tingkah laku pra-FEC/FEC, pengedaran lorong dan sama ada ukuran tersebut kekal stabil apabila pautan menjadi hangat dan membawa trafik yang berterusan.

 

Ujian rangkaian optik yang baik menanyakan satu soalan terakhir:berapa banyak bukti yang kita ada bahawa pautan ini akan kekal dipercayai sebelum baki marginnya digunakan?

 

Itulah perbezaan antara membuktikan bahawa pautan berfungsi semasa ujian dan membuktikan bahawa pautan itu sedia untuk digunakan.